Типы стабилизаторов в полимере

Содержание

Введение

Большинство высокомолекулярных органических соединений довольно уязвимы к воздействию тепла, световому излучению, радиации, кислорода воздуха (и особенно озона) и кислот. Это явление называется деградацией или старением полимеров, на практике приводящей к ослаблению конструкций и, в конечном счете, их разрушению. Деградируют как природные полимеры, так и синтетические. Поэтому, предотвращение деградации всех видов полимеров является весьма актуальной задачей.

Деструкция полимеров  приводит к изменению вязкости, цвета, появления хрупкости изделий и ухудшению других физико-механических характеристик. Окисление происходит на каждой стадии существования полимерного материала – при его производстве и хранении, при переработке в изделия и последующем использовании.

Различные полимеры обладают различной стойкостью к старению – например, полипропилен подвержен  деструкции даже при комнатной температуре, а полистирол и полиметилметакрилат  стабильны даже при температурах переработки. На стабильность полимеров  большое влияние оказывает наличие  в них микроскопического количества примесей некоторых металлов, например меди.

Решение проблемы обеспечения  сохранности и долговечности  полимеров достигается использованием специальных добавок - стабилизаторов, называемых часто ингибиторами. Их применение позволяет обеспечить прочность полимерных цепей в процессе тепловой обработки при компаундировании и формования и при эксплуатации готовых изделий.

1 Стабилизация полимеров.  Виды стабилизации

Стабилизация полимеров (от лат. stabilis-устойчивый) - совокупность методов, применяемых для сохранения комплекса свойств полимеров и полимерных материалов в условиях их переработки, хранения и эксплуатации. Часто стабилизацию называют ингибированием. Основной способ стабилизации полимеров - введение стабилизаторов – специальных веществ, которые снижают скорости химических процессов, приводящих к старению полимеров. Применение стабилизаторов замедляет старение полимеров в несколько, а иногда в сотни и тысячи раз [1].

В зависимости от природы  агрессивных агентов (О₂, О₃ и др.) или физико-химических факторов (свет, ионизирующее излучение и т. п.), обусловливающих старение полимеров  и  полимерных материалов, стабилизаторы называют антиоксидантами, антиозонантами, светостабилизаторами, антирадами и т.д. 

По механизму стабилизации полимеров можно выделить цепную и нецепную стабилизацию [2]. Первая связана с дезактивацией активных центров цепного процесса (цепное ингибирование), вторая-с дезактивацией веществ, участвующих в любых реакциях в полимере, приводящих к его старению (нецепное ингибирование).

К цепной относится стабилизация  полимеров  при их термоокислительной  деструкции при температурах, не превышающих 250-300 °С. В этих случаях стабилизаторы (ингибиторы) InH обрывают цепи окисления, взаимодействуя с радикалами RO^•₂ и R^•  и образуя малоактивные радикалы In^•, например: RO^•₂ + InH : : ROOH + In^•. Однако при повышенных температурах радикалы In^• становятся более активными и могут участвовать в процессах, приводящих к инициированию деструкции. Кроме того, в этих условиях возможен интенсивный распад гидропероксидов ROOH с образованием активных радикалов (вырожденное разветвление) и ускорение других нежелательных элементарных стадий окисления.

При термоокислительном старении твердых полимеров лимитирующей стадией процесса иногда становится микродиффузия молекул InH, что может привести к заметному снижению эффективности стабилизации полимеров. Поэтому часто бывает нецелесообразно применять высокомолекулярные стабилизаторы, которые мало подвижны и с трудом равномерно смешиваются с полимером.

Ингибиторами термоокислительной деструкции являются фенолы, нафтолы, аминофенолы и другие  соединения с подвижным атомом водорода, причем эффективность этих веществ существенно зависит от их химического строения, в частности от наличия заместителей в ароматическом ядре. Примеры высокоактивных ингибиторов - пространственно-затрудненные фенолы типа 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола (ионол) и ароматические  амины типа N-фенил-2-нафтиламина (неозон-Д). Эти стабилизаторы наиболее эффективны для полиолефинов.

Активными стабилизаторами, реагирующими с алкильными радикалами R^•, являются нитроксильные радикалы.

Их можно использовать для предотвращения старения полимеров при недостатке кислорода. На практике удобно применять вещества (например, тетраметилпиперидины), из которых в условиях фото- и термостарения полимера генерируются нитроксильные радикалы по схеме:

Нитроксильные радикалы могут многократно обрывать цепи благодаря их регенерации при чередовании реакций:

Кроме того, гидропероксидные группы в полимере распадаются с образованием Н₂О₂, который также вызывает цикл регенерации нитроксильного радикала.

Другой тип стабилизаторов - соединения, быстро реагирующие с продуктами окисления - гидропероксидами, которые являются разветвляющими агентами. В результате таких реакций не должны образовываться активные радикалы. Примеры таких стабилизаторов -сульфиды и эфиры фосфористой кислоты (фосфиты). Обрыв цепей ароматическими фосфитами может происходить по схеме:

АrО^•- неактивный феноксильный радикал. 

Фосфиты и сульфиды могут быстро расходоваться при стабилизации полимеров вследствие их собственного окисления. Предотвратить это можно путем добавления в полимер фенола (или амина), который замедляет окисление как полимера, так и  фосфита. При использовании смесей фенолов и аминов с фосфитами и сульфидами обычно наблюдается заметный синергический эффект. К веществам, разрушающим гидропероксидные группировки на макромолекулах, относятся, например, полигард [трис(4-нонилфенил)фосфит)] и дилаурилтиодипропионат.  Восстановителями гидропероксидов являются также амины, селеноэфиры.

Нецепная стабилизация полимеров может быть достигнута удалением из полимера агентов, которые участвуют в реакциях, приводящих                    к его старению. В случае цепных процессов разрушения полимеров необходима дезактивация веществ, инициирующих зарождение цепей (кислорода, инициирующих примесей и т. п.) или участвующих, в реакциях их продолжения. Наилучшими способами устранения влияния вредных примесей является очистка от них полимера или связывание их в стабильные комплексы. Примером последнего способа стабилизации полимеров может служить образование металлами-катализаторами неактивных комплексных соединений с этилендиаминтетрауксусной кислотой, которая является нецепным ингибитором.

Генерация и регенерация стабилизаторов в полимере часто повышает эффективность стабилизации. Так, ароматические  фосфиты, легко гидролизуясь, образуют эффективные стабилизаторы-фенолы. Иногда ингибиторы могут вырабатываться при окислении самих полимеров. Известны примеры генерирования акцепторов кислорода в полимерах при распаде  формиатов  и  оксалатов  переходных  металлов.  Регенерация стабилизаторов наблюдается во многих жидкофазных системах при окислении по цепному механизму, в частности в присутствии ионола, фенозанов и др.  фенолов. Высокоэффективная регенерация наблюдается для нитроксильных радикалов при термоокислительной деструкции некоторых полиолефинов.

Стабилизация  полимеров  иногда достигается за счет изменения  надмолекулярной структуры  полимера  (структурная стабилизация). Она может быть осуществлена с помощью добавок, изменяющих структуру полимера, путем механического воздействия (ориентация) и с помощью термической обработки материала, как, например, в случае феноло-формальдегидных смол.

Особое значение при стабилизации полимеров имеет синергизм, который заключается в том, что защитное стабилизирующее действие смеси веществ превышает аддитивный эффект защитного действия индивидуальных компонентов (в концентрациях, равных суммарной  концентрации  всех стабилизаторов). 

 Особое место занимает стабилизация полимеров от действия света. Применяемые для этого светостабилизаторы поглощают фотохимически активные компоненты солнечного света, дезактивируют возбужденные молекулы, поглотившие квант света (тушение возбужденных состояний) или замедляют темновые реакции, инициируемые светом. Применяют также светостабилизаторы, дезактивирующие фотохимически активные примеси и продукты фотопревращений. Например, сажа поглощает фотохимически активный свет, тушит возбужденные состояния полимера и примесей, ингибирует темновые реакции.

Знание механизма стабилизации полимеров позволяет прогнозировать и определять продолжительность надежной эксплуатации             полимерных материалов, правильно выбирать способы введения стабилизаторов. Стабилизаторы можно вводить в полимеры на стадии их синтеза, переработки или в готовое изделие. В последнем случае стабилизатор, нанесенный на поверхность изделия, растворим в нем, например при нагревании.

Большинство полимерных материалов можно стабилизировать различными способами. Однако в ряде случаев, например при стабилизации каучуков и резин, необходимо выбирать определенные приемы в зависимости от структуры вулканизационный сетки, от проницаемости по отношению к агрессивным агентам и т.п.

2 Типы стабилизаторов  в полимере

Совокупность изменений  в полимерных материалах, приводящих к ухудшению качества и сокращающих  срок службы изделий, называют старением  полимеров.

Среди химических процессов, протекающих в полимерах при  его старении, наибольшую роль играет термоокислительная деструкция — превращения полимера под влиянием теплоты и кислорода.

Эти процессы можно затормозить  введением в полимер необходимого количества специальных химических веществ — стабилизаторов. Введение этих добавок заметно повышает стабильность полимеров, стойкость его к внешним  воздействиям, расширяет области  применения изделий из полимеров  и удлиняет сроки их эксплуатации. Без применения стабилизаторов нельзя перерабатывать в изделия такие  полимеры, как полипропилен, полиформальдегид, многие синтетические каучуки.

Количество стабилизаторов зависит от их эффективности и  от некоторых побочных воздействий, которые они могут оказывать  на свойства полимеров. Основные стабилизаторы  вводят в количестве до 5 %. Для придания полимеру определённого комплекса свойств используют смеси стабилизаторов [3].

По защитному действию стабилизаторы можно разделить  на следующие основные классы: антиоксиданты, антиозонаты, светостабилизаторы.

2.1 Антиоксиданты

Антиоксиданты защищают полимер от разрушения под действием теплоты и кислорода. Это наиболее важная группа стабилизаторов, применяющихся для защиты почти всех полимерных материалов.

Пластмассы значительно  различаются по своей внутренней устойчивости к окислению. Например, полиметилметакрилат или полистирол очень устойчивы при обычной температуре обработки. Ненасыщенные полимеры более чувствительны к окислению. Кроме того, устойчивость к окислению зависит от технологии производства и конечной структуры пластмассовых изделий.

Антиоксиданты предотвращают  или замедляют те окислительные  процессы, которые приводят к старению полимеров, осмолению топлив, прогорканию жиров [4].

По механизму действия эти ингибиторы можно разделить  на три класса:

1. Ингибиторы, обрывающие  цепи по реакции с пероксидными радикалами. К ним относятся фенолы, ароматические амины, аминофенолы, гидроксиламины, ароматические многоядерные углеводороды. Эффективность торможения этих ингибиторов в значительной степени зависит от константы скорости реакции с пероксидными радикалами.

2. Ингибиторы, обрывающие  цепи по реакции с алкильными (RJ) радикалами. К таким ингибиторам  относятся хиноны, нитроксильные (стабильные) радикалы, молекулы иода и др.

3. Ингибиторы, разрушающие  гидропероксиды. В реакциях автоокисления главный инициатор - это гидропероксиды (ROOH). Поэтому автоокисление также тормозит вещества, разрушающие гидропероксиды без образования свободных радикалов: сульфиды, дисульфиды, эфиры фосфористой кислоты.

Эффект тормозящего действия такого типа ингибиторов тем выше, чем больше константы скорости реакции  km.

Наиболее распространенный антиоксидант - 2,6-дитрет-4-метилфенол (ионол). Эффективность фенола будет тем выше (при низких температурах), чем слабее связь О-Н в фенольной группе. На практике широко также применяется НЕОЗОН-Д - фенил-b-нафтиламин.

В качестве антиоксидантов применяется большое число соединений, относящихся к различным классам:

- Алкилфенолы, у которых алкильные заместители находятся в положении 2, 4 и 6, например 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол (ионол, агидол, алкофен). Стабилизатор различного вида синтетических каучуков. Защищает резины на основе натурального, бутадиен-стирольных, бутадиеновых, изопреновых и хлоропреновых каучуков от термоокислительного и слабо от светового старения. Используется в светлых и цветных резиновых  изделиях. Дозировка — 0,5-2 %. Термостабилизатор полиэтилена, полипропилена, полиэфиров, ударопроч-ного полистирола, полиуретанов, поливинилхлорида. Дозировка —                0,1-0,6 %.

- Бифенолы, например 2,2-ди-(4метил-6-трет-бутилфенол)метан, Агидол 2, Бисалкофен). Стабилизатор синтетических каучуков (бутадиен-стирольных, бутадиен-нитрильных, бутадиеновых, этилен-пропиленовых, хлоропреновых, бутилкаучука, хлорбутилкаучука), сополимеров на основе тетрагидрофурала и др. Дозировка — 1,5-2 %. Защищает резины на основе натурального и перечисленных выше синтетических каучуков от термоокислительного и светоозонового старения, разрушения при многократных деформациях. Используется в светлых и цветных резиновых изделиях. Защищает полиолефины, полиформальдегид, полистирол       общего назначения и ударопрочный  поливинилхлорид, полиацетали, полиамиды,  полиуретаны, полиэтилентерефталат, эпоксидные смолы от теплового и слабого светового старения. Термо- и светостабилизатор полипропиленового волокна. Антиокислительная присадка к нефтепродуктам, моторным топливам. Разрешен для применения в полимерах, контактирующих с пищевыми продуктами. Стабилизатор высокоплавких битумов, буровых растворов (особенно в сочетании с кармоксиметилцеллюлозой).

- Ароматические амины - производные n-фенилдиамина и гидрированного хинолина. Защищает резины на основе натурального и синтетических каучуков от термоокислительного и светоозонового старения, разрушения при деформациях. Дозировка — до 1 %. Термостабилизатор полиэтилена, полистирола, полиамида.

- Фосфиты: трифенилфосфит, три(n-нонилфенил)фосфит, смесь            a-метилбензилфенилфосфитов и др. Все являются стабилизаторами синтетических каучуков.

При термоокислительной деструкции некоторых полимеров выделяются летучие продукты, например формальдегид в случае полиформальдегида и хлористый водород в случае поливинилхлорида. При этом для стабилизации наряду с антиоксидантом необходимо вносить в полимер вещество, связывающее летучий продукт. В полиформальдегид вместе с антиоксидантом вносят полиамид для связывания СН₂О, а в поливинилхлорид — соли жирных кислот или эпоксидные соединения для связывания HCl.

Для обеспечения стабилизации полимера при обработке предпочтительно  добавлять антиоксиданты на ранних стадиях термического процесса в  количестве нескольких частей на тысячу. Таким образом, деструкция полимера при сшивании или разрыве цепи макромолекулы замедляется, обесцвечивание уменьшается, в результате чего получают готовые пластмассовые изделия  с хорошо контролируемыми характеристиками и воспроизводимым качеством.

Сейчас диапазон технически применимых антиоксидантов очень широк  и включает в себя пространственно  затрудненные фенолы, фосфиты и фосфониты, вторичные ароматические амины и тиоэфиры. Многочисленные структурные модификации каждого подкласса являются ключом к получению специфических свойств, имеющих решающее значение для конкретного полимера.

Несмотря на высокую эффективность защитного действия всех антиоксидантов нового поколения и лучшие, как правило, свойства стандартных вулканизаторов на основе опытных каучуков, в ряде случаев, в зависимости от величины их дозировки и типа, наблюдаются некоторые различия в таких свойствах шинных резиновых смесей и резин на основе этих марок каучуков по сравнению со свойствами смесей и резин из серийных каучуков, как стойкость к подвулканизации, сопротивление раздиру при повышенных температурах и - после старения, главным образом, при 120 °С, уровень гистерезисных потерь, усталостная выносливость, стойкость к озонному воздействию.

При этом отклонения по сопротивлению  раздиру у резин из опытных каучуков чаще наблюдаются в сторону снижения, отклонения по стойкости к подвулканизации у опытных смесей, стойкости к озонному воздействию и по усталостной выносливости у опытных резин, соответственно, могут быть в обе стороны относительно эталонных, а гистерезисные потери в большинстве случаев выше (то есть - хуже) у эталонных резин.

2.2 Светостабилизаторы

Светостабилизаторы защищают полимеры от разрушения под действием солнечного света. Так как при этом усиливаются также окислительные процессы, светостабилизаторы вводятся в полимер вместе с антиоксидантами. Светостабилизаторы имеют особо важное значение для защиты изделий с большой удельной поверхностью — пленочные изделия, химические волокна [5].

Под действием света в  полимере происходят разнообразные  превращения, которые в конечном счете приводят к его разрушению. Поглощение света приводит к образованию радикалов и сопровождается деструкцией полимера. Если в полимере есть продукты его окисления, например кетоны, то они являются фотоинициаторами процесса разложения полимера. Светопоглощение зависит от структуры полимера. Пропускание света полукристаллическими полимерами ниже, чем у аморфных полимеров.

Защитить полимер от света можно четырьмя способами:

1. Отражение света. 

Белая сажа отражает свет в ультрафиолете и поглощает его в видимой области.

2. Ультрафиолетовые абсорберы  света. 

Если свет не отражен, то его можно поглотить. Существует большой класс абсорберов света. Например,   2-гидроксибензофенон. Он поглощает свет, а затем продукты реакции излучают энергию в виде тепла, и система возвращается в исходное состояние.

3. Тушители возбужденных состояний.

Если свет попал на полимер  и перевел его из нормального в возбужденное состояние, то до того, как полимер разложится, с него можно снять возбуждение и вернуть его в исходное состояние. Вещества, которые умеют это делать, называются тушителями возбужденных состояний. После рассеивания энергии в виде тепла тушитель возвращается в исходное состояние. В качестве такого тушителя можно привести 2-(2'-гидроксифенил)-бензтиазол.

4. Взаимодействие радикалов (аллильных) с высокоэффективными светостабилизаторами.

Такими стабилизаторами  являются производные пиперидинов, которые при фотодеструкции образуют стабильные азотокисные радикалы. Эти радикалы взаимодействуют с первичными (аллильными) радикалами фотолиза полимеров, обрывая цепи фотодеструкции.

К веществам, применяемым  в качестве светостабилизаторов, предъявляется ряд специальных требований: они должны хорошо растворяться в полимере и не улетучиваться из него при нагревании (т. е. обладать низкой летучестью); эффективно защищать полимер от старения — повышать его стабильность, не влияя на другие свойства полимера.

Стабилизаторы, применяемые  для защиты светлых изделий, не должны влиять на их цвет. В качестве светостабилизаторов применяют производные бензофенола, салициловой кислоты, диалкилдитиокарбонаты Ni, пространственно затрудненные амины, некоторые неорганические пигменты, например, сажу, диоксид титана, сульфид цинка. Их вводят в композицию при ее приготовлении (0,1-5 % от массы полимера). Производные аминов вызывают потемнение полимеров и непригодны для защиты белых и светлоокрашенных изделий. Для этой цели применяются производные фенолов.

Основные представители  светостабилизаторов:

- 2,4-Дигидроксибензофенол — эффективный светостабилизатор лакокрасочных покрытий, менее эффективен при стабилизации полиолефинов, поливинилхлорида, полиэфиров. Светостабилизатор ацетатного волокна. Дозировка — 0,1-5 %.

- 4-Алкокси-2-гидроксибензофенол (Бензон ОА) — светостабилизатор полиолефинов, полистирола, поливинилхлорида, ацетобутирата целлюлозы и др. Дозировка — 0,5-1,5 %. Светостабилизатор полиолефиновых, полиамидных и полиэфирных волокон. Дозировка — 0,5 %. Допущен к применению в полимерах, контактирующих с пищевыми продуктами.

- 2-Гидрокси-4-метоксибензофенол (Бензон ОМ) — светостабилизатор  полистирола, пентапласта, поливинилхлорида, ацетобутираля целлюлозы, полисульфонов и других полимеров, а также полиэфирных, полиамидных и полиолефиновых волокон.

- 4-Гептилокси-2-гидроксибензофенол — неокрашивающий светостабилизатор поливинилхлорида, полиэтилена и других полимеров.

2.3 Антиозонанты

Антиозонаты защищают полимер от разрушения при действии озона. Их применяют почти исключительно для защиты резиновых изделий — шин, РТИ, обуви и пр.

Антиозонанты могут действовать по различным механизмам. Так, химические антиозонанты (производные n-фенилен диамина, трибутилтиомочевина и др.) реагируют, например, с озоном и с продуктами озонолиза полимера; физические антиозонанты (главным образом смеси твёрдых парафиновых углеводородов кристаллической структуры) мигрируют на поверхность полимера, создавая т. о. барьер для его взаимодействия с озоном [6].

Скорость реакции озона  с двойной связью С=С в 100 000 раз выше, чем скорость реакции озона с одинарной связью С-С. Поэтому от озона в первую очередь страдают каучуки и резины. В случае предельных соединений озон является инициатором обычной реакции окисления

Основной путь предотвращения озонной деструкции каучуков и резин - поиск веществ, которые реагируют  с озоном быстрее, чем озон реагирует  с двойными связями каучуков и  резин. В качестве таких антиозонантов применяют, например, N-бутил-N,N'-дибутилтиомочевину и N-фенил-N'-изопропилпарафенилендиамин. Константы скорости реакций этих соединений с озоном равны 106-107 л/(моль·с) (аналогичные константы скорости для реакции озона с двойными связями составляют                        104-105 л/(моль·с)). К антиозонантам также относятся нитрозоалкилы, нитрозоарилы, оксимы и др.

По механизму действия различают:

- химически активные антиозонанты, например, N,N-дифенил-n-фенилендиамин и 6-этокси-2,2,4-триметил-1,2-дигидро-хинолин, которые реагируют с О3 с большей скоростью, чем макромолекулы каучука;

- инертные антиозонанты (воски, парафин и др.), образующие на поверхности изделий эластичную защитную пленку.

Вводят антиозонанты в смесь при ее изготовлении (1-3 % от массы каучука), инертные иногда наносят на поверхность изделия (воскование).

В технологической практике наибольший эффект достигается при  применении антиозонантов в сочетании с восками (предельные углеводороды). Для защиты используют воски, парафины и церизины. Воск на поверхности резинового изделия создает прочный эластичный слой. Лучше использовать изопарафины, так как они не кристаллизуются и дают действительно прочный слой. В случае предельных органических соединений обычные антиоксиданты повышают стабильность полимерных изделий.

2.4 Антирады

В то время как свет поглощается, если его частота соответствует  частоте поглощения молекулы, энергия  радиации поглощается всеми молекулами, вызывая акты ионизации и переводя молекулы в возбужденное состояние.

Ионизирующее излучение  делят на корпускулярное (электроны, протоны, нейтроны, a-частицы, атомы  отдачи) и электромагнитное излучение (рентгеновское излучение, g-лучи).

При облучении молекулы не только рвутся, но и сшиваются. В  качестве стабилизаторов-антирадов применяют вторичные амины.

Свойствами антирадов - ингибиторов радиационного старения - обладают некоторые ароматические углеводороды (например, нафталин, антрацен), а также вторичные ароматические амины и произвольные             n-фенилендиамина [7].

Эффективную защиту материалов, которые облучают в условиях, вызывающих окислительные процессы (например, на воздухе при повышенных температурах), обеспечивает применение антирадов совместно с антиоксидантами. В ненасыщенных углеводородных эластомерах вторичные ароматические амины служат одновременно антиоксидантами и антирадами, тогда как антиокислительные присадки аминного типа в маслах (например, дифениламин) могут и не быть оптимальными антирадами. Возможность практического использования даже самых активных антирадов иногда ограничивается их недостаточной растворимостью в материале или неблагоприятным влиянием на его технологические свойства.

 Механизм защитного  действия антирадов для многих полимеров и других материалов окончательно не установлен.

2.5 Противоутомители

Противоутомители – химические добавки к полимерным материалам, главным образом резинам, повышающие их усталостную выносливость (долговечность), т.е. число циклов деформации до разрушения, а также замедляющие изменение свойств при многократных переменных механических воздействиях (утомление). Утомление может вызывать изменение макроскопических размеров образца (например, под влиянием накопления остаточной деформации), физической структуры (возможна кристаллизация, ориентация макромолекул), строения трехмерной сетки у сшитых полимеров, технических свойств (например, упругих, прочностных, диэлектрических) [8].

При утомлении полимерных материалов в зонах структурных дефектов возникают повышенные концентрации напряжений, под действием которых инициируются разрывы полимерных молекул, а также сшивок в сетчатых полимерах. Образующиеся в вершинах дефектов свободные макрорадикалы могут достигать высоких локальных концентраций. Их цепные реакции с О₂ и другими низкомолекулярными веществами и фрагментами близлежащих макромолекул ведут к дополнительной химической деструкции и, в конечном счете, к превращению микродефектов в очаги разрушения.

Действие противоутомителей основано на ингибировании химической деструкции и, в общем, аналогично действию антиоксидантов. По сравнению с последними, при недостатке противоутомителей вследствие высоких локальных концентраций макрорадикалов химическая деструкция в зонах концентрации напряжений развивается автоускоренно и полимерный материал быстро разрушается.

Недостатки противоутомителей, используемых в производстве резиновых изделий: способность к диффузионной десорбции (летучесть) и вымываемости (водой, растворителями, жидкими топливами и маслами); темная окраска, вследствие чего их нельзя использовать в светлых и цветных резинах; способность необратимо сорбироваться на техническом углероде, в результате чего снижается эффективность противоутомителей. Доля сорбированного противоутомителя возрастает с увеличением активности  и степени окисленности технического углерода, а также с ростом основности противоутомителя аминного типа.